自古以來,無論是王侯將相,還是平民百姓,無一不希望自己能夠長命百歲,永葆青春。殊不知其"返老還童"的秘方就在自己的機(jī)體內(nèi)。隨著研究者們對機(jī)體干細(xì)胞越來越深入的研究,"返老還童"的夢想正在一步步實(shí)現(xiàn)。
近日,來自斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn):大腦中處于靜止?fàn)顟B(tài)的衰老神經(jīng)干細(xì)胞恢復(fù)"年輕狀態(tài)"的關(guān)鍵是需要激活細(xì)胞中的溶酶體來降解蛋白聚集體。
《科學(xué)》雜志上的文章(圖片來自Science)
人為什么會衰老?
人體是一個大型"細(xì)胞社會"。每個細(xì)胞都有不同的功能和使命,每天都有1%~2%的死亡同時伴隨著1%~2%細(xì)胞的新生。而干細(xì)胞就是這個"細(xì)胞社會"的基石。隨著個體生命的生長、發(fā)育、成熟,體內(nèi)干細(xì)胞會逐步減少,制造新細(xì)胞的能力減弱。尤其是大腦,神經(jīng)細(xì)胞成年之后將無法再分裂增殖,且神經(jīng)干細(xì)胞(Neural Stem Cell,NSC)活性也隨著年齡增長而大幅降低。最終會因?yàn)榧?xì)胞的新陳代謝的減弱,而使衰老細(xì)胞越來越多。于是,機(jī)體的衰老就出現(xiàn)了。
干細(xì)胞隨年齡增加而減少
研究還發(fā)現(xiàn),大腦中還存在一種處于"沉睡"狀態(tài)的神經(jīng)干細(xì)胞,稱為靜息狀態(tài)的神經(jīng)干細(xì)胞(quiescent neural stem cell,qNSC)。當(dāng)處于激活狀態(tài)的神經(jīng)干細(xì)胞(activated neural stem cell,aNSC)不足的時候,它們會從"沉睡"中醒來,變成aNSC用以補(bǔ)充大腦中神經(jīng)干細(xì)胞的數(shù)量。然而這群特殊的qNSC也逃脫不了衰老的命運(yùn),它們的衰老最終造成了整個大腦的衰老。
為什么機(jī)體qNSC也會衰老?
斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)分別將年輕小鼠和年老的小鼠的qNSC和aNSC以及相關(guān)的細(xì)胞分離出來,然后進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序。研究它們的轉(zhuǎn)錄水平上及基因表達(dá)上的不同。
不同必然的;比如核糖體相關(guān)的基因表達(dá)、代謝通路相關(guān)的基因表達(dá)及線粒體相關(guān)的基因表達(dá)不同等等。而斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)選擇了對qNSC和aNSC的溶酶體相關(guān)基因表達(dá)差異進(jìn)行了深入研究。研究發(fā)現(xiàn),在qNSC細(xì)胞中,溶酶體較多且大;而在aNSC中則溶酶體較少且小。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),qNSC的溶酶體中存在大量蛋白質(zhì)聚集體,而aNSC的溶酶體中則沒有。
更加神奇的是,研究者們還發(fā)現(xiàn);一旦將老年小鼠qNSC中那些功能減弱、數(shù)量減少的溶酶體通過雷帕霉素或者調(diào)控溶酶體的關(guān)鍵基因TFEB激活,那些蛋白聚集體就會降解,而此時衰老的qNSC又會重回"年輕狀態(tài)"。
qNSC的溶酶體多且大(圖中綠色代表溶酶體,藍(lán)色為細(xì)胞核)而aNSC的溶酶體少且小(圖片來自Science)
如何利用干細(xì)胞"返老還童"?
隨著社會科技的不斷發(fā)展,我們對衰老,對死亡有了更加清晰的認(rèn)識。我們要善于利用新的研究成果和技術(shù),充分發(fā)揮干細(xì)胞的優(yōu)勢,使我們的細(xì)胞、組織和器官再次年輕化。同時,干細(xì)胞技術(shù)的深入研究也有助于我們更好地開發(fā)藥物,使我們能夠過上更加有活力、年輕化的生活,從而實(shí)現(xiàn)"返老還童"。
參考文獻(xiàn):
[1] Lysosomeactivation clears aggregates and enhances quiescent neural stem cell activationduring aging.2018.
筆者簡介:morning,藥學(xué)碩士,主要從事醫(yī)院藥學(xué)工作,長期關(guān)注臨床合理用藥、新藥臨床試驗(yàn)、藥物研發(fā)新動態(tài)及新藥審批等。
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